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大咖對談|深度解析3840Hz零風險調光屏,OLED螢幕要告别頻閃了?

5月29日,“護眼老字号”榮耀推出了全系标配3840Hz超高頻PWM調光的新品——榮耀90系列,引發了不少讨論。

它涉及的護眼問題是不是智商稅/僞命題?這次OLED螢幕PWM調光頻率的突飛猛進,是怎麼做到的?這一動作,是否能更好地解決大家擔心的OLED“頻閃”問題?

大咖對談|深度解析3840Hz零風險調光屏,OLED螢幕要告别頻閃了?

為了解答這一系列問題,我們邀請到了兩位大咖——榮耀工程師李鑫和知名科技部落客Navis-Li來了一次深度對談。

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OLED屏需要“護眼”嗎?

當OLED螢幕占領中高端手機市場,當“LCD永不為奴”終于幾近翻篇。

頻閃——這塊LCD黨可能可以堅守的最後一塊陣地,也成為了OLED螢幕達成“能力六邊形”成就的阻礙。

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*102台主流OLED手機,除榮耀90Pro外,“頻閃條紋”都非常明顯。

對于很多人來說,OLED頻閃這件事,可能都是知其然——“OLED螢幕低亮度有頻閃”,卻不知其是以然——“OLED螢幕為什麼會有頻閃?”。

其實“頻閃”的來源,早就種在了這屆螢幕之星——OLED的基因裡。

由于OLED螢幕是電流驅動的器件,電流的密度越大,亮度也就越高。但在低亮度下,由于降低光源兩端的電壓不能準确地控制電流的大小,通過直接改變驅動電流(*即DC直流調光)的方式降低亮度,就很容易翻車,出現OLED“燈珠”顯示亮度不一緻的“抹布屏”的問題。

為了規避這個顯示問題,大家就迂回了一下,在低亮度下改成了PWM調光。

也就是不改螢幕亮度,而讓螢幕亮-滅-亮-滅不斷閃爍,借助人眼的視覺暫留,讓螢幕看起來變暗。

這個方法,雖然避開了顯示不均勻的問題,但卻帶來了頻閃這個新毛病。

早期PWM調光頻率不高的時候,不少眼睛敏感的人士會經常回報,玩久了頭暈、眼睛漲、眼睛疼。這可能就是因為OLED手機的亮滅被人眼捕捉到了,視神經在不斷驅動晶狀體和睫狀肌适應這種亮度波動。

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*三星官方:長時間面對頻閃,可能會導緻頭痛、眼部疲勞和視力下降等問題。

要規避這些害處,解決方法很簡單——少玩手機、不要在低亮度環境裡玩手機(*環境光越暗、手機光影響越大)。

但很可惜,《2022 年移動狀态報告》顯示,中國人平均每天用機時長再創新高——已經接近5小時,手機已經成為日常生活中不可或缺的一部分。第一财經釋出的《國産青年睡前玩手機大調查》顯示,幾乎所有年輕人睡前都離不開手機,睡前玩手機已經成為了當代人入睡前的必備儀式。

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很顯然,現實體驗都為OLED的護眼問題寫好了回答——需要!

和OLED螢幕的藍光不同,“頻閃”要不要解決、該怎麼解決,各家廠商的想法和打出的噱頭都不太一緻。

有些廠商因為高頻PWM調光帶來的續航問題而堅持低頻PWM調光,有些廠商則不斷提高着OLED螢幕PWM調光頻率的上限。

作為首發1440Hz高頻PWM調光OLED手機(*榮耀30 Pro+)、首發1920Hz高頻PWM調光OLED手機(*榮耀50系列)以及首創LTPO螢幕+1920Hz高頻PWM組合手機(*榮耀Magic 4系列)的廠商,榮耀顯然是後者。

怎麼了解消費者在“螢幕護眼”這個部分的真實痛點,怎麼從前沿科學一側去落實這些“護眼需求”是榮耀面對“護眼這個主題”一直以來的思考路徑。

3840Hz足夠“消滅頻閃”了嗎?

頻閃問題,這個關乎螢幕體驗和視覺健康的重要問題由來已久,從1440Hz到2160Hz再到3840Hz,各家廠商目前主推的高頻PWM調光頻率都不一緻。

消費者們的好奇其實一直都聚焦在:到底哪個值能幾乎讓我們徹底告别“頻閃”?

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*榮耀90Pro,首次獲得萊茵無頻閃、零風險調光認證

要回答這個問題,其實首先要知道,影響OLED螢幕“頻閃”的參數有哪些?

OLED螢幕頻閃對人眼影響,除了跟「PWM調光頻率」有關,還和「波動深度」、「占空比」等多因素相關。

占空比,就是電路被接通的時間占整個電路工作周期的百分比。

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這個其實很好了解,就是螢幕實際亮起的時間有多長,一般來說,螢幕占空比越高,OLED像素點亮起的時間就越長,在人眼中,螢幕就會越亮。

波動深度,是IEEE在PAR1789《LED照明閃爍的潛在健康影響》中規定的,它的定義是螢幕最大和最小亮度之差除以最大和最小亮度之和。

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它反映的是螢幕亮滅之間的亮度落差,這個落差越大,說明螢幕亮起和熄滅的亮度內插補點越大,“頻閃”對人眼的刺激可能就越大。

了解完基礎知識,我們再回到“PWM調光頻率達到多少,能讓我們告别頻閃”這個問題,

會發現這個問題的答案變得更模糊了。

因為除了「PWM調光頻率」,又多了影響頻閃的變量——「波動深度」、「占空比」。

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也就是說,當手機PWM調光頻率很高的時候,頻閃不一定少,因為它的波動深度、占空比可能很高。

後面這兩個數值,其實我們在購買手機的時候是不得而知的,是廠商可以根據調光頻率和顯示效果自行調節的。

那麼,開頭的問題是不是就無解了呢?

其實評估OLED螢幕的頻閃,我們參考的很多名額都跟LED照明相關,遵循這個思路,我們找到了一份國标檔案——《GB/T9473-2017 讀寫作業台燈性能要求》,它對不同調光頻率的LED台燈的波動深度作出了規定:

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從檔案來看,LED讀寫作業台燈調光頻率在3125Hz以上時,就可以不用考慮波動深度的影響了。

那對OLED螢幕來講,是不是也是同理呢?

在榮耀看來,答案是肯定的。在參考、查閱相關國際标準和行業标準後,榮耀認為3840Hz超高頻PWM調光是一個能夠讓消費者不在乎“波動深度”“占空比”等複雜參數的調光水準,獲得無頻閃、零風險調光的安心體驗的調光水準。

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而榮耀90系列的萊茵首發“無頻閃”“零風險調光”認證,也反向驗證了這個判斷。

3840Hz為什麼才出來?護眼屏的未來方向在哪裡?

從240Hz到1440Hz、1920Hz、2160Hz,再到零風險調光的3840Hz,手機PWM調光頻率逐漸在提高。

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但是能看到,在不少旗艦機選擇了「高亮度DC調光+低亮度高頻PWM調光」路線的側面,也有不少廠商沒有選擇這個方向。

這背後原因其實是多面的,必須要強調的一點就是,高頻PWM調光做起來是有技術難度的。

超高頻PWM調光技術要落地,對螢幕和顯示驅動IC的要求會更高。

我們可以把螢幕亮滅想象成舉鐵,舉鐵的時候需要「大腦下達舉鐵指令」「神經傳輸指令到肌肉」「肌肉發力完成舉鐵」,對人來說,需要舉鐵的次數越多,對肌肉的要求就越高。

對于螢幕來說,PWM調光頻率要提高,要求則不僅僅針對“肌肉”——螢幕。大腦即顯示驅動IC、驅動電路即神經都要随之更新。

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而它們的更新,彼此休戚相關,與硬體生産、裝置調教都相關,是一個需要互相配合的系統性工作。

這些要求,也是3840Hz超高頻PWM調光現在才問世的主要原因。

借助從驅動IC到螢幕性能、顯示效果優化的端到端解決方案以及全新的螢幕調校方案,榮耀最終解決了這一系列難題,給消費者帶來了更優的護眼體驗。

對于榮耀來說,在OLED螢幕頻閃這個命題上,調光頻率到3840Hz目前已經夠用了,除去超低亮度範疇,這個調光頻率已經可以說是一個确實對使用者無影響的水準。

實測榮耀90低亮度PWM調光狀态下的SVM頻閃效應可視度,遠遠低于0.4這個長時間觀看無影響的經驗标準,已經很接近實測中高亮度DC調光的水準了。(*結果來源:https://www.bilibili.com/video/BV1WX4y1y7Y4/?spm_id_from=333.999.0.0&vd_source=5524fda37f1136c65eb9fc412fe6ea4d )

但是這裡還是要畫一下重點——這并不是“護眼螢幕”的終點。

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“藍光”“頻閃”的傷眼風險之外,手機螢幕對人體生物鐘以及視覺健康還存在着多方面的影響,榮耀看到了這一點并基于此推出了「類自然光護眼」「助眠顯示」兩大功能。

人眼長時間觀看電子螢幕,因為光源固定,睫狀肌會始終處于緊繃狀态,我們的眨眼次數就會比更少,就會更容易視疲勞。

前者,針對的就是這個現象——人眼一直盯着螢幕容易出現的眼周肌肉疲勞、屈光系統調節異常。

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采用的解決方式就是「模仿自然光」,讓螢幕發出亮度和色溫動态變化的律動光。

當手機螢幕的亮度調節和自然光類似的時候,眼部肌肉就能随着亮度的改變進行适當的運動,眼部血液循環就能改善,讓長時間刷手機眼部易疲勞的狀況得到緩解。

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*榮耀實驗室資料證明,類自然光護眼能夠有效緩解視疲勞

後者,針對的是玩手機影響睡眠的問題。我們都知道,眼睛的結構是非常精密敏感,它與人腦的晝夜節律調節也是息息相關的。螢幕上散發的藍光,會讓人眼感光細胞、抑制褪黑素的分泌,影響我們的睡眠。

榮耀90系列采用的解決方法很簡單——幹掉“源頭”抑制褪黑素分泌的藍光。

不過它這個“幹掉”很巧妙,榮耀的助眠顯示解決方案是結合人體的生理節律進行的長時間的調節,具體來說就是從日落開始慢慢地主動下調螢幕的色溫,在4個小時裡逐漸減少藍光輻射,以達到改善睡眠的效果。

回到護眼螢幕這個話題來,近兩年,是否搭載高頻PWM調光已經是評價一台新機螢幕素質的重要名額了,從這也能看出消費者對“護眼”體驗的感覺是很敏銳的,大家關注“頻閃”可能帶來的傷害,廠商們就在這個方向上下功夫、做成果,這樣的正向回報是消費者所切實需要的。

站在這個角度上,榮耀和廠商們的護眼螢幕未來走向何方,答案未完待續中。

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